Salt hydrolysis Questions in Gujarati

(B) નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઇઝના ક્ષાર માટે જલવિભાજન અચળાંક $(K_h)$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$K_h = \frac{K_w}{K_a \times K_b}$
આપેલ કિંમતો મૂકતા:
$K_h = \frac{1 \times 10^{-14}}{(1.75 \times 10^{-5}) \times (4.6 \times 10^{-10})}$
$K_h = \frac{1 \times 10^{-14}}{8.05 \times 10^{-15}}$
$K_h = \frac{10}{8.05} \approx 1.242$

(A) $NaOCl$ એ પ્રબળ બેઈઝ અને નિર્બળ એસિડનો ક્ષાર છે.
જલવિભાજન અંશ $(h)$ માટેનું સૂત્ર $h = \sqrt{\frac{K_h}{C}}$ છે.
અહીં $K_h = 10^{-6}$ અને $C = 0.01 \ M = 10^{-2} \ M$ આપેલ છે.
$h = \sqrt{\frac{10^{-6}}{10^{-2}}} = \sqrt{10^{-4}} = 10^{-2}$.
જલવિભાજનની ટકાવારી = $h \times 100 = 10^{-2} \times 100 = 1\%$.

(C) નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઇઝના ક્ષાર માટે જલવિભાજનનો અંશ $(h)$ સૂત્ર $h = \sqrt{K_h}$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
કારણ કે $K_h = \frac{K_w}{K_a \times K_b}$,તેથી $h$ ના સમીકરણમાં સાંદ્રતા $(C)$ પદ આવતું નથી.
તેથી,નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઇઝમાંથી બનેલા ક્ષારો માટે જલવિભાજનનો અંશ મંદતાથી સ્વતંત્ર હોય છે.
$NH_4CN$ અને $CH_3COONH_4$ બંને નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઇઝના ક્ષાર છે.

(C) એમોનિયમ બેન્ઝોએટ $(C_6H_5COONH_4)$ એ નિર્બળ એસિડ (બેન્ઝોઈક એસિડ,$K_a$) અને નિર્બળ બેઈઝ (એમોનિયમ હાઈડ્રોક્સાઈડ,$K_b$) માંથી બનતું ક્ષાર છે.
નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઈઝના ક્ષાર માટે,જલવિભાજન અંશ $(h)$ એ ક્ષારના દ્રાવણની સાંદ્રતા $(C)$ થી સ્વતંત્ર છે.
જલવિભાજન અચળાંક $(K_h)$ નું સૂત્ર $K_h = \frac{K_w}{K_a \times K_b}$ છે.
જલવિભાજન અંશ $(h)$ નું સૂત્ર $h = \sqrt{K_h}$ છે.
તેથી,$h = \sqrt{\frac{K_w}{K_a \times K_b}}$ થાય.

(B) નિર્બળ એસિડ અને પ્રબળ બેઇઝના ક્ષાર માટે,જલવિભાજનનો અંશ $(h)$ નીચેના સૂત્ર દ્વારા મળે છે: $h = \sqrt{\frac{K_w}{K_a \times C}}$
આપેલ છે: $K_w = 10^{-14}$,$K_a = 1.4 \times 10^{-9}$,અને $C = 1/100 = 10^{-2} \ M$.
કિંમતો મૂકતા: $h = \sqrt{\frac{10^{-14}}{1.4 \times 10^{-9} \times 10^{-2}}}$
$h = \sqrt{\frac{10^{-14}}{1.4 \times 10^{-11}}} = \sqrt{\frac{10^{-3}}{1.4}} = \sqrt{0.714 \times 10^{-3}} = \sqrt{7.14 \times 10^{-4}}$
$h \approx 2.67 \times 10^{-2} \approx 2.7 \times 10^{-2}$.

(C) $FeCl_3$ એ પ્રબળ એસિડ $(HCl)$ અને નિર્બળ બેઇઝ $(Fe(OH)_3)$ નો ક્ષાર છે.
જ્યારે તેને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે $Fe^{3+}$ આયનનું જલવિભાજન થાય છે.
પ્રક્રિયા: $Fe^{3+} + 3H_2O \rightleftharpoons Fe(OH)_3 + 3H^+$.
$H^+$ આયનોના ઉત્પાદનને કારણે,દ્રાવણ એસિડિક બને છે.

(C) જલવિભાજનની માત્રા $h = \frac{4.88}{100} = 0.0488$.
સાંદ્રતા $C = \frac{n}{V} = \frac{1 \ mol}{99.2 \ L} = 0.01008 \ M$.
નિર્બળ બેઇઝ અને પ્રબળ એસિડના ક્ષાર માટે,જલવિભાજન અચળાંક $K_h = C h^2$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
$K_h = 0.01008 \times (0.0488)^2$.
$K_h = 0.01008 \times 0.00238144 \approx 2.4 \times 10^{-5}$.

(D) જ્યારે $CH_3COONa$ ને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું $CH_3COO^-$ અને $Na^+$ આયનોમાં સંપૂર્ણ વિયોજન થાય છે.
$CH_3COO^-$ એ નિર્બળ એસિડ $(CH_3COOH)$ નો સંયુગ્મી બેઇઝ હોવાથી,તે પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને $CH_3COOH$ અને $OH^-$ આયનો બનાવે છે.
દ્રાવણની $pH$ બદલવા માટે આયનની પાણી સાથેની આ પ્રક્રિયાને ક્ષારનું જલવિભાજન કહેવામાં આવે છે.
આ સમગ્ર પ્રક્રિયામાં ક્ષારનું વિયોજન અને ઋણ આયનનું જલવિભાજન બંનેનો સમાવેશ થાય છે.

(B) $MgCl_2$ એ નિર્બળ બેઈઝ $(Mg(OH)_2)$ અને પ્રબળ એસિડ $(HCl)$ થી બનતો ક્ષાર છે.
પ્રબળ એસિડ અને નિર્બળ બેઈઝના ક્ષાર માટે,જળવિભાજન અચળાંક $(K_h)$ અને નિર્બળ બેઈઝના વિયોજન અચળાંક $(K_b)$ વચ્ચેનો સંબંધ: $K_h = \frac{K_w}{K_b}$ છે.

(C) $pH$ નક્કી કરવા માટે,આપણે ક્ષારોની પ્રકૃતિનું વિશ્લેષણ કરીએ છીએ:
$1$. $NaCl$ એ પ્રબળ એસિડ $(HCl)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ નો ક્ષાર છે,તેથી તેનું દ્રાવણ તટસ્થ છે $(pH \approx 7)$.
$2$. $NH_4Cl$ એ નિર્બળ બેઇઝ $(NH_4OH)$ અને પ્રબળ એસિડ $(HCl)$ નો ક્ષાર છે,તેથી તેનું દ્રાવણ એસિડિક છે $(pH < 7)$.
$3$. $CH_3COONa$ એ નિર્બળ એસિડ $(CH_3COOH)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ નો ક્ષાર છે,તેથી તેનું દ્રાવણ બેઝિક છે $(pH > 7)$.
$4$. $CH_3COONH_4$ એ નિર્બળ એસિડ $(CH_3COOH)$ અને નિર્બળ બેઇઝ $(NH_4OH)$ નો ક્ષાર છે,તેથી તેનું દ્રાવણ આશરે તટસ્થ છે $(pH \approx 7)$.
તેથી,$CH_3COONa$ ના દ્રાવણનું $pH$ મૂલ્ય સૌથી વધુ છે.

(A) આપેલ છે: સાંદ્રતા $C = 0.1 \, M$,જલવિભાજનનો અંશ $h = 1 \% = 0.01 = 10^{-2}$.
નિર્બળ એસિડ અને પ્રબળ બેઇઝના ક્ષાર માટે,જલવિભાજન અચળાંક $K_h = C h^2$ થાય.
$K_h = 0.1 \times (10^{-2})^2 = 0.1 \times 10^{-4} = 10^{-5}$.
આપણે જાણીએ છીએ કે $K_h = \frac{K_w}{K_a}$,તેથી $K_a = \frac{K_w}{K_h} = \frac{10^{-14}}{10^{-5}} = 10^{-9}$.
ઉત્પન્ન થતા $CH_3COOH$ ની સાંદ્રતા $[CH_3COOH] = C \times h = 0.1 \times 10^{-2} = 10^{-3} \, M$.
આમ,મૂલ્યો $10^{-5}, 10^{-9}, 10^{-3}$ છે.

(A) નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઈઝના ક્ષાર માટે,$pH$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$pH = 7 + \frac{1}{2}pK_a - \frac{1}{2}pK_b$
અહીં આપેલ છે કે $pK_b > pK_a$,તેથી $(\frac{1}{2}pK_a - \frac{1}{2}pK_b)$ પદ ઋણ થશે.
આથી,$pH = 7 - \text{ધન કિંમત}$,જેનો અર્થ છે કે $pH < 7$.

(C) $NaCN$ એ પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ અને નિર્બળ એસિડ $(HCN)$ નો ક્ષાર છે.
જ્યારે તેને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું જળવિભાજન થાય છે:
$CN^- + H_2O \rightleftharpoons HCN + OH^-$
દ્રાવણમાં $OH^-$ આયનો ઉત્પન્ન થતા હોવાથી,પરિણામી દ્રાવણ બેઝિક સ્વભાવનું બને છે.

(C) આપેલ ક્ષાર $CH_3COONa$ એ નિર્બળ એસિડ $(CH_3COOH)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ નો ક્ષાર છે.
આવા ક્ષાર માટે,$[H^{+}]$ ની સાંદ્રતા નીચેના સૂત્ર દ્વારા મળે છે:
$[H^{+}] = \sqrt{\frac{K_w \times K_a}{C}}$
આપેલ છે:
$K_w = 10^{-14}$
$K_a = 10^{-5}$
$C = 0.1 \, M = 10^{-1} \, M$
કિંમતો મૂકતા:
$[H^{+}] = \sqrt{\frac{10^{-14} \times 10^{-5}}{10^{-1}}} = \sqrt{10^{-19} \times 10^{1}} = \sqrt{10^{-18}} = 10^{-9} \, M$

(B) $Na_2SO_4$ એ પ્રબળ એસિડ $(H_2SO_4)$ અને પ્રબળ બેઈઝ $(NaOH)$ નો ક્ષાર છે,તેથી તેનું દ્રાવણ તટસ્થ છે $(pH \approx 7)$.
$NH_4Cl$ એ પ્રબળ એસિડ $(HCl)$ અને નિર્બળ બેઈઝ $(NH_4OH)$ નો ક્ષાર છે,તેથી તેનું દ્રાવણ એસિડિક છે $(pH < 7)$.
$KNO_3$ એ પ્રબળ એસિડ $(HNO_3)$ અને પ્રબળ બેઈઝ $(KOH)$ નો ક્ષાર છે,તેથી તેનું દ્રાવણ તટસ્થ છે $(pH \approx 7)$.
$Na_3PO_4$ એ નિર્બળ એસિડ $(H_3PO_4)$ અને પ્રબળ બેઈઝ $(NaOH)$ નો ક્ષાર છે,તેથી તેનું દ્રાવણ બેઝિક છે $(pH > 7)$.
આથી,$NH_4Cl$ ન્યુનત્તમ $pH$ ધરાવે છે.

(D) બેઝિક ક્ષાર એ એસિડ દ્વારા પોલીએસિડિક બેઝના આંશિક તટસ્થીકરણથી બને છે.
$2PbCO_3 \cdot Pb(OH)_2$ (વ્હાઇટ લેડ) એ બેઝિક ક્ષાર છે કારણ કે તેમાં કાર્બોનેટ આયન $(CO_3^{2-})$ ની સાથે હાઇડ્રોક્સાઇડ આયન $(OH^-)$ પણ રહેલો છે.

(D) આપેલ પ્રક્રિયા $X^{-} + H_2O \rightleftharpoons HX + OH^{-}$ એ ઋણાયન $X^{-}$ ના જળવિભાજનને દર્શાવે છે.
આ પ્રક્રિયા $OH^{-}$ આયનો ઉત્પન્ન કરે છે,જે દ્રાવણને બેઝિક બનાવે છે.
આ પ્રકારનું જળવિભાજન ત્યારે થાય છે જ્યારે ક્ષાર નિર્બળ એસિડ $(HX)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(MOH)$ માંથી બનેલો હોય.
આવા ક્ષાર $(MX)$ માં,ઋણાયન $X^{-}$ પાણી સાથે પ્રક્રિયા કરીને નિર્બળ એસિડ $(HX)$ બનાવે છે અને દ્રાવણમાં $OH^{-}$ આયનો મુક્ત કરે છે.

(A) $CH_3COONa$ એ પ્રબળ બેઈઝ $(NaOH)$ અને નિર્બળ એસિડ $(CH_3COOH)$ નો ક્ષાર છે.
નિર્બળ એસિડ અને પ્રબળ બેઈઝના ક્ષારની $pH$ નું સૂત્ર: $pH = \frac{1}{2} [pK_w + pK_a + log C]$ છે.
મંદન કરવાથી સાંદ્રતા $C$ ઘટે છે.
જેમ $C$ ઘટે છે,તેમ $log C$ ની કિંમત વધુ ઋણ બને છે,જેના પરિણામે $pH$ નું મૂલ્ય ઘટે છે.
તેથી,દ્રાવણની $pH$ ઘટે છે.

(A) નિર્બળ એસિડ અને પ્રબળ બેઈઝના ક્ષાર માટે,જલવિભાજન અચળાંક $K_h = \frac{K_w}{K_a}$ છે.
બંને બાજુ ઋણ લઘુગણક (negative logarithm) લેતા:
$-\log K_h = -\log \left( \frac{K_w}{K_a} \right)$
$-\log K_h = -(\log K_w - \log K_a)$
$-\log K_h = -\log K_w + \log K_a$
પદોને ગોઠવતા:
$pK_h = pK_w - pK_a$
તેથી,$pK_a + pK_h = pK_w$.

(A) $CuSO_4$ એ પ્રબળ એસિડ $(H_2SO_4)$ અને નિર્બળ બેઇઝ $(Cu(OH)_2)$ નો ક્ષાર છે.
પાણીમાં,$Cu^{2+}$ આયનોનું જળવિભાજન થાય છે:
$Cu^{2+} + 2H_2O ⇌ Cu(OH)_2 + 2H^+$
દ્રાવણમાં $H^+$ આયનો ઉત્પન્ન થતા હોવાથી,કોપર સલ્ફેટનું જલીય દ્રાવણ એસિડિક બને છે.

(A) જલવિભાજન અંશ $(h)$ શોધવાનું સૂત્ર: $h = \sqrt{\frac{K_h}{C}}$
આપેલ છે: $K_h = 2.5 \times 10^{-10}$ અને $C = 0.1 \ M = 10^{-1} \ M$
કિંમતો મૂકતા: $h = \sqrt{\frac{2.5 \times 10^{-10}}{10^{-1}}}$
$h = \sqrt{2.5 \times 10^{-9}}$
$h = \sqrt{25 \times 10^{-10}}$
$h = 5 \times 10^{-5}$

(A) ક્ષારનું જલવિભાજન એ આયન અને પાણી વચ્ચેની પ્રક્રિયા છે જે દ્રાવણની $pH$ બદલે છે.
$NaCN$ એ પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ અને નિર્બળ એસિડ $(HCN)$ નો ક્ષાર છે. તેમાં રહેલો એનાયન $CN^-$ જલવિભાજન પામે છે: $CN^- + H_2O \rightleftharpoons HCN + OH^-$.
$NH_4Cl$ એ નિર્બળ બેઇઝ $(NH_4OH)$ અને પ્રબળ એસિડ $(HCl)$ નો ક્ષાર છે,જેમાં કેટાયન $NH_4^+$ જલવિભાજન પામે છે.
$CuSO_4$ અને $FeCl_3$ એ નિર્બળ બેઇઝ અને પ્રબળ એસિડના ક્ષાર છે,જેમાં ધાતુના કેટાયન જલવિભાજન પામે છે.
તેથી,$NaCN$ એ એવો ક્ષાર છે જેમાં એનાયન જલવિભાજન પામે છે.

(C) સોડિયમ એસિટેટ $(CH_3COONa)$ એ નિર્બળ એસિડ $(CH_3COOH)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ નો ક્ષાર છે.
જ્યારે તેને પાણીમાં ઓગાળવામાં આવે છે,ત્યારે તેનું એનાયોનિક જળવિભાજન થાય છે:
$CH_3COO^- + H_2O \rightleftharpoons CH_3COOH + OH^-$
$OH^-$ આયનોના ઉત્પાદનને કારણે,દ્રાવણ બેઝિક બને છે.
તેથી,સોડિયમ એસિટેટના જલીય દ્રાવણની $pH$ $7$ કરતા વધારે હોય છે.

(C) ચાલો જલીય દ્રાવણમાં ક્ષારોની પ્રકૃતિનું વિશ્લેષણ કરીએ:
$(1)$ $FeCl_3$ એ પ્રબળ એસિડ $(HCl)$ અને નિર્બળ બેઇઝ $(Fe(OH)_3)$ નો ક્ષાર છે. તે એસિડીક દ્રાવણ બનાવવા માટે કેટાયનિક જળવિભાજન પામે છે. તેથી,વિધાન $(1)$ ખોટું છે.
$(2)$ $NH_4Cl$ એ પ્રબળ એસિડ $(HCl)$ અને નિર્બળ બેઇઝ $(NH_4OH)$ નો ક્ષાર છે. તે એસિડીક દ્રાવણ બનાવવા માટે કેટાયનિક જળવિભાજન પામે છે. તેથી,વિધાન $(2)$ સાચું છે.
$(3)$ $NaCN$ એ નિર્બળ એસિડ $(HCN)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ નો ક્ષાર છે. તે બેઝિક દ્રાવણ બનાવવા માટે એનાયોનિક જળવિભાજન પામે છે. તેથી,વિધાન $(3)$ ખોટું છે.
$(4)$ $Na_2CO_3$ એ નિર્બળ એસિડ $(H_2CO_3)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ નો ક્ષાર છે. તે બેઝિક દ્રાવણ બનાવવા માટે એનાયોનિક જળવિભાજન પામે છે. તેથી,વિધાન $(4)$ સાચું છે.
આમ,વિધાન $(1)$ અને $(3)$ ખોટા હોવાથી,સાચો વિકલ્પ $C$ છે.

(C) નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઈઝમાંથી બનતા ક્ષારના દ્રાવણની $pH$ (દા.ત.,$CH_3COONH_4$) નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$pH = 7 + \frac{1}{2}pK_a - \frac{1}{2}pK_b$
આ સૂત્રમાં સાંદ્રતાનો કોઈ પદ ન હોવાથી,આવા ક્ષારના દ્રાવણની $pH$ મંદન પર આધાર રાખતી નથી.
તેથી,$pH$ અચળ રહે છે.

(B) $NaHSO_4$ એ એસિડિક ક્ષાર છે કારણ કે તેમાં વિસ્થાપનીય હાઇડ્રોજન પરમાણુ છે અને તે પ્રબળ એસિડ $(H_2SO_4)$ અને નિર્બળ બેઇઝ $(NaOH)$ માંથી બનેલો છે. $NaH_2PO_3$ પણ એક એસિડિક ક્ષાર છે. $HCOONa$ (સોડિયમ ફોર્મેટ) એ નિર્બળ એસિડ $(HCOOH)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ નો ક્ષાર છે,જે તેને બેઝિક ક્ષાર બનાવે છે. તેથી,$HCOONa$ એ એસિડિક ક્ષાર નથી.

(A) આ ક્ષાર નિર્બળ એસિડ અને પ્રબળ બેઇઝ દ્વારા બનેલા છે.
જલવિભાજન અંશ $(x)$ નું સૂત્ર: $x = \sqrt{\frac{K_h}{C}} = \sqrt{\frac{K_w}{K_a \times C}}$ છે.
જો સાંદ્રતા $(C)$ સમાન હોય,તો $x \propto \sqrt{\frac{1}{K_a}}$ થાય.
$KCN$ માટે,એસિડ $HCN$ છે $(K_a = 7.2 \times 10^{-10})$.
$CH_3COOK$ માટે,એસિડ $CH_3COOH$ છે $(K_a = 1.8 \times 10^{-5})$.
અહીં $K_a(CH_3COOH) > K_a(HCN)$ હોવાથી,$x_1 > x_2$ થાય કારણ કે $x$ એ $K_a$ ના વર્ગમૂળના વ્યસ્ત પ્રમાણમાં છે.

(D) એમોનિયમ સાયનાઇડ $(NH_4CN)$ એ નિર્બળ એસિડ $(HCN)$ અને નિર્બળ બેઇઝ $(NH_4OH)$ નો ક્ષાર છે.
આવા ક્ષારો માટે,$pH$ નું સૂત્ર $pH = 7 + \frac{1}{2}(pK_a - pK_b)$ છે.
આ સૂત્ર દર્શાવે છે કે દ્રાવણની $pH$ ક્ષારની સાંદ્રતા પર આધારિત નથી.
તેથી,પાણી ઉમેરવાથી (મંદન કરવાથી) દ્રાવણની $pH$ માં કોઈ ફેરફાર થતો નથી.
આમ,$pH \, 7.02$ જ રહેશે.

(D) $KCN$ એ નિર્બળ એસિડ $(HCN)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(KOH)$ નો ક્ષાર છે.
આવા ક્ષાર માટે $pH$ નું સૂત્ર: $pH = 7 + \frac{1}{2}pK_a + \frac{1}{2}\log C$.
અહીં $K_a = 10^{-7}$,તેથી $pK_a = 7$. $C = 10^{-3} \ M$.
$pH = 7 + \frac{1}{2}(7) + \frac{1}{2}\log(10^{-3}) = 7 + 3.5 - 1.5 = 9$.
જળવિભાજન અંશ $(h)$ નું સૂત્ર: $h = \sqrt{\frac{K_w}{K_a \times C}} = \sqrt{\frac{10^{-14}}{10^{-7} \times 10^{-3}}} = \sqrt{10^{-4}} = 10^{-2}$.
$[OH^-]$ ની સાંદ્રતા: $[OH^-] = C \times h = 10^{-3} \times 10^{-2} = 10^{-5} \ M$.

(A) નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઈઝના ક્ષાર માટે જળવિભાજન અચળાંક $K_h$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$K_h = \frac{K_w}{K_a \times K_b}$
બંને બાજુ $-log$ લેતા:
$-log K_h = -log K_w - (-log K_a) - (-log K_b)$
$-log K_h = -log K_w + log K_a + log K_b$
આથી,$pK_h = pK_w - pK_a - pK_b$ મળે છે.

(D) $CH_3COONH_4$ જેવા નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઇઝના ક્ષાર માટે,જલવિભાજન અંશ $(h)$ નું સૂત્ર: $h = \sqrt{K_h} = \sqrt{\frac{K_w}{K_a \times K_b}}$ છે.
ચોક્કસ તાપમાને $K_w$,$K_a$ અને $K_b$ અચળ હોવાથી,આવા ક્ષારો માટે જલવિભાજન અંશ $(h)$ એ ક્ષારના દ્રાવણની સાંદ્રતા પર આધાર રાખતો નથી.
તેથી,આપેલ તમામ સાંદ્રતા માટે જલવિભાજન અંશ સમાન રહે છે.

(D) એલમ (દા.ત.,પોટેશિયમ એલમ,$KAl(SO_4)_2 \cdot 12H_2O$) એ પ્રબળ એસિડ $(H_2SO_4)$ અને નિર્બળ બેઇઝ $(Al(OH)_3)$ નો ક્ષાર છે.
જ્યારે તે પાણીમાં ઓગળે છે,ત્યારે તેનું જળવિભાજન થાય છે અને $H^+$ આયનો મુક્ત થાય છે.
$H^+$ આયનોની હાજરીને કારણે,દ્રાવણ એસિડિક બને છે.
તેથી,એલમના જલીય દ્રાવણની $pH < 7$ હોય છે.

(C) $K_2S$ એ નિર્બળ એસિડ $(H_2S)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(KOH)$ નો ક્ષાર છે.
પાણીમાં,તે એનાયોનિક જળવિભાજન અનુભવે છે: $S^{2-} + H_2O \rightleftharpoons HS^- + OH^-$.
$OH^-$ આયનોના ઉત્પાદનને કારણે,દ્રાવણ બેઝિક બને છે.
તેથી,$K_2S$ દ્રાવણની $pH$ $7$ કરતા વધુ હોય છે.

(D) પ્રબળ એસિડ અને નિર્બળ બેઈઝના ક્ષાર માટે,જળવિભાજન અચળાંક $K_h$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$K_h = \frac{K_w}{K_b}$
આપેલ છે:
$K_w = 10^{-12}$
$K_b = 10^{-5}$
કિંમતો મૂકતા:
$K_h = \frac{10^{-12}}{10^{-5}} = 10^{-7}$

(A) કેટાયનિક જલ વિભાજન એ કેટાયનની ચાર્જ ડેન્સિટી (વીજભાર ઘનતા) ના સીધા પ્રમાણમાં હોય છે.
ચાર્જ ડેન્સિટી એટલે વીજભાર અને કદ (આયનીય ત્રિજ્યા) નો ગુણોત્તર.
આપેલા આયનોમાં,$Al^{3+}$ ની આયનીય ત્રિજ્યા સૌથી નાની છે અને તેનો વીજભાર $+3$ છે.
$Al^{3+}$ નો વીજભાર-કદનો ગુણોત્તર સૌથી વધુ હોવાથી,તે કેટાયનિક જલ વિભાજનની મહત્તમ ક્ષમતા દર્શાવે છે.

(C) $NaCN$ એ પ્રબળ બેઈઝ અને નિર્બળ એસિડનો ક્ષાર છે.
આવા ક્ષારના જળવિભાજન માટે,જળવિભાજન અચળાંક $K_h$ નું સૂત્ર $K_h = C h^2$ છે,જ્યાં $C$ એ સાંદ્રતા છે અને $h$ એ જળવિભાજનનો અંશ છે.
આપેલ છે: $C = 0.01 \ M$ અને $h = 3.37 \% = 0.0337$.
કિંમતો મૂકતા: $K_h = 0.01 \times (0.0337)^2$.
$K_h = 0.01 \times 0.00113569 = 1.13569 \times 10^{-5} \approx 1.13 \times 10^{-5}$.

(D) ક્ષારનું જલવિભાજન એવા ક્ષારોમાં થાય છે જે નિર્બળ એસિડ અને પ્રબળ બેઇઝ,અથવા પ્રબળ એસિડ અને નિર્બળ બેઇઝ,અથવા નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઇઝમાંથી બનેલા હોય છે.
$Na_3PO_4$ એ નિર્બળ એસિડ $(H_3PO_4)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ નો ક્ષાર છે,તેથી તેનું એનાયોનિક જલવિભાજન થાય છે.
$CH_3COONa$ એ નિર્બળ એસિડ $(CH_3COOH)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ નો ક્ષાર છે,તેથી તેનું પણ એનાયોનિક જલવિભાજન થાય છે.
$NaNO_3$ એ પ્રબળ એસિડ $(HNO_3)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ નો ક્ષાર છે,તેથી તેનું જલવિભાજન થતું નથી.
આથી,$(A)$ અને $(B)$ બંનેનું જલવિભાજન થાય છે.

(A) નિર્બળ એસિડ અને પ્રબળ બેઇઝના ક્ષાર માટે જળવિભાજન અચળાંક $(K_h)$ નું સૂત્ર: $K_h = \frac{K_w}{K_a}$ છે.
આપેલ છે: $K_w = 1.0 \times 10^{-14}$ અને $K_a (HNO_2) = 4.5 \times 10^{-4}$.
કિંમતો મૂકતા: $K_h = \frac{1.0 \times 10^{-14}}{4.5 \times 10^{-4}}$.
$K_h = 0.222 \times 10^{-10} = 2.22 \times 10^{-11}$.

(A) મિશ્રક્ષાર એ ક્ષાર છે જેમાં એક કરતા વધુ પ્રકારના ધન આયન અથવા ઋણ આયન હોય છે.
$Ca(OH)Cl$ એ હાઇડ્રોક્સી ક્ષાર છે (જે મિશ્રક્ષારનો એક પ્રકાર છે જેમાં $OH^-$ અને $Cl^-$ ઋણ આયનો હોય છે).
$NaKSO_4$ એ દ્વિક્ષાર છે જેમાં બે અલગ-અલગ ધન આયનો ($Na^+$ અને $K^+$) હોય છે.
$NaHSO_4$ એ એસિડિક ક્ષાર છે જેમાં વિસ્થાપનીય હાઇડ્રોજન પરમાણુ હોય છે.
આમ,$Ca(OH)Cl$ એ મિશ્રક્ષારનું ઉત્તમ ઉદાહરણ છે.

(C) જળવિભાજન અચળાંક $K_h$ એ એસિડ $(K_a)$ અને બેઈઝ $(K_b)$ ના વિયોજન અચળાંક અને પાણીના આયનીય ગુણાકાર $(K_w)$ સાથે સંબંધિત છે.
નિર્બળ એસિડ અને પ્રબળ બેઈઝના ક્ષાર માટે (દા.ત.,$CH_3COONa$),જળવિભાજન અચળાંક $K_h = K_w / K_a$ દ્વારા આપવામાં આવે છે.
પ્રબળ એસિડ અને નિર્બળ બેઈઝના ક્ષાર માટે (દા.ત.,$NH_4Cl$ અથવા $FeCl_3$),સૂત્ર $K_h = K_w / K_b$ છે.
નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઈઝના ક્ષાર માટે (દા.ત.,$CH_3COONH_4$),સૂત્ર $K_h = K_w / (K_a \times K_b)$ છે.
આમ,$K_h = K_w / K_a$ એ $CH_3COONa$ ને લાગુ પડે છે.

(A) ક્ષારનું જલવિભાજન ત્યારે થાય છે જ્યારે ક્ષાર નિર્બળ એસિડ અને/અથવા નિર્બળ બેઇઝમાંથી બનેલો હોય.
$1$. $Na_2SO_4$ એ પ્રબળ એસિડ $(H_2SO_4)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ નો ક્ષાર છે. પ્રબળ એસિડ અને પ્રબળ બેઇઝના ક્ષારો પાણીમાં જલવિભાજન પામતા નથી.
$2$. $(NH_4)_2SO_4$ એ નિર્બળ બેઇઝ $(NH_4OH)$ અને પ્રબળ એસિડ $(H_2SO_4)$ નો ક્ષાર છે,જે કેટાયનિક જલવિભાજન પામે છે.
$3$. $NH_4CN$ એ નિર્બળ બેઇઝ $(NH_4OH)$ અને નિર્બળ એસિડ $(HCN)$ નો ક્ષાર છે,જે કેટાયનિક અને એનાયોનિક બંને પ્રકારનું જલવિભાજન પામે છે.
તેથી,$Na_2SO_4$ જલવિભાજન પામતું નથી.

(B) નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઈઝના ક્ષાર માટે,જલવિભાજન અચળાંક $(K_h)$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$K_h = \frac{K_w}{K_a \times K_b}$
તેથી,$K_h$ એ $(K_a \times K_b)^{-1}$ ના સપ્રમાણમાં છે.

(C) નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઇઝના ક્ષારની $pH$ શોધવાનું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$pH = 7 + \frac{1}{2}(pK_a - pK_b)$
આપેલ છે:
$pK_a = 4.80$
$pK_b = 4.78$
સૂત્રમાં કિંમતો મૂકતા:
$pH = 7 + \frac{1}{2}(4.80 - 4.78)$
$pH = 7 + \frac{1}{2}(0.02)$
$pH = 7 + 0.01$
$pH = 7.01$

(B) આપેલ પ્રક્રિયા ફોર્મેટ આયન $(HCOO^-)$ ના જળવિભાજનને દર્શાવે છે,જે નિર્બળ એસિડ $(HCOOH)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ નો ક્ષાર છે.
નિર્બળ એસિડ અને પ્રબળ બેઇઝના ક્ષારના જળવિભાજન માટે,જળવિભાજનનો અંશ $(h)$,જળવિભાજન અચળાંક $(K_h)$ અને ક્ષારની સાંદ્રતા $(C)$ સાથે નીચે મુજબ સંબંધિત છે:
$K_h = C h^2$
આને $h$ માટે ગોઠવતા,આપણને મળે છે:
$h = \sqrt{\frac{K_h}{C}}$
તેથી,સાચો સંબંધ $h = \sqrt{\frac{K_h}{C}}$ છે.

(D) નિર્બળ એસિડ અને પ્રબળ બેઇઝથી બનેલ ક્ષારનું જળવિભાજન થતા દ્રાવણ આલ્કલાઇન બને છે $(pH > 7)$.

(B) મિથાઈલ એમાઈન હાઈડ્રોક્લોરાઈડ $(CH_3NH_3Cl)$ એ પ્રબળ એસિડ $(HCl)$ અને નિર્બળ બેઈઝ $(CH_3NH_2)$ નો ક્ષાર છે.
આવા ક્ષાર માટે,જલવિભાજન અચળાંક $(K_h)$ નું સૂત્ર નીચે મુજબ છે:
$K_h = \frac{K_w}{K_b}$
અહીં $K_w = 10^{-14}$ અને $K_b = 5 \times 10^{-4}$ આપેલ છે.
કિંમતો મૂકતા:
$K_h = \frac{10^{-14}}{5 \times 10^{-4}} = 0.2 \times 10^{-10}$.

(A) $CH_3COONH_4$ ક્ષાર નિર્બળ એસિડ $(CH_3COOH)$ અને નિર્બળ બેઈઝ $(NH_4OH)$ માંથી બને છે.
નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઈઝના ક્ષાર માટે,જલવિભાજન અંશ $(h)$ નું સૂત્ર: $h = \sqrt{K_h} = \sqrt{\frac{K_w}{K_a \times K_b}}$ છે.
આપેલ તાપમાને $K_w$,$K_a$ અને $K_b$ અચળ હોવાથી,જલવિભાજન અંશ $(h)$ ક્ષારના દ્રાવણની સાંદ્રતા પર આધાર રાખતો નથી.
તેથી,$x_1 = x_2$.

(B) એમોનિયમ એસિટેટ એ નિર્બળ એસિડ અને નિર્બળ બેઈઝનું ક્ષાર છે.
આવા ક્ષારો માટે,જલવિભાજન અંશ $(h)$ એ દ્રાવણની સાંદ્રતા પર આધારિત નથી અને તે નીચેના સૂત્ર દ્વારા આપવામાં આવે છે:
$h = \sqrt{K_h}$
આપેલ છે કે $K_h = 3.175 \times 10^{-5}$.
$h = \sqrt{3.175 \times 10^{-5}} = \sqrt{31.75 \times 10^{-6}} \approx 5.63 \times 10^{-3}$.

(A) સોડિયમ એસિટેટ $(CH_3COONa)$ એ નિર્બળ એસિડ $(CH_3COOH)$ અને પ્રબળ બેઇઝ $(NaOH)$ નો ક્ષાર છે.
આવા ક્ષારો માટે $pH$ નું સૂત્ર: $pH = 7 + \frac{1}{2}pK_a + \frac{1}{2}\log C$ છે.
આપેલ છે: $C = 0.018 \, M = 1.8 \times 10^{-2} \, M$ અને $K_a = 1.8 \times 10^{-5}$.
પ્રથમ,$pK_a$ શોધો: $pK_a = -\log(K_a) = -\log(1.8 \times 10^{-5}) \approx 4.75$.
હવે,કિંમતો સૂત્રમાં મૂકતા:
$pH = 7 + \frac{1}{2}(4.75) + \frac{1}{2}\log(1.8 \times 10^{-2})$
$pH = 7 + 2.375 + \frac{1}{2}(0.255 - 2)$
$pH = 7 + 2.375 - 0.8725 = 8.5025 \approx 8.5$.

(B) સોડિયમ એસિટેટ $(CH_3COONa)$ નું પાણીમાં જળવિભાજન નીચે મુજબ થાય છે:
$CH_3COO^{-} + H_2O ⇌ CH_3COOH + OH^{-}$
જળવિભાજન પ્રક્રિયાના તત્વયોગમિતિ (stoichiometry) મુજબ,ઉત્પન્ન થતા દરેક મોલ $CH_3COOH$ માટે,એક મોલ $OH^{-}$ પણ ઉત્પન્ન થાય છે.
તેથી,સોડિયમ એસિટેટના જલીય દ્રાવણમાં,ઉત્પન્ન થયેલ એસિટિક એસિડની સાંદ્રતા એ ઉત્પન્ન થયેલ હાઇડ્રોક્સાઇડ આયનોની સાંદ્રતા જેટલી હોય છે:
$[CH_3COOH] = [OH^{-}]$